Современное машиностроение требует изготовления прочных и точно изготовленных деталей сложной конфигурации. Традиционные методы механической обработки не всегда могут выполнить поставленные задачи из-за размеров, конструкции и твердости режущего инструмента. В этом случае наиболее рациональным способом изготовления деталей является электроэрозионная резка.
Теория электроэрозионной резки
Электроэрозионная обработка (ЭЭО) основана на воздействии высокочастотных импульсных электрических разрядов, возникающих между заготовкой и электродом-инструментом. Под воздействием импульсов происходит плавление и испарение обрабатываемого материала. ЭЭО подвержены любые материалы, проводящие электрический ток. В свою очередь инструмент должен иметь повышенную эрозионную стойкость, поэтому для его изготовления используют: графит, вольфрам, медь, алюминий.
При электроэрозионной резке в качестве электрода-инструмента применяется молибденовая проволока. Она натягивается между токоподводящими держателями перпендикулярно заготовке, к которой подключен второй полюс. После этого подается рабочий постоянный ток, и проволока перемещается по контуру детали с заданной скоростью. Удаляемый материал вымывается из места реза с помощью СОЖ.
Существует два варианта подвода тока – с прямой и обратной полярностью. При прямой полярности анодом (положительным полюсом) является заготовка, а при обратной наоборот – инструмент. Выбор полярности зависит от длительности разрядов тока: короткие импульсы увеличивают эрозию анода, в то время как продолжительные наоборот – катода. То есть прямая полярность с длительными импульсами характеризуется высоким расходом электрода-инструмента. Режимы резки (полярность, скорость подачи, длительность и сила импульсов тока) определяют качественные показатели реза и величину износа проволоки.
Помимо проволочных эрозионных машин используется копировально-прошивные модели. В этом случае инструментом является шаблон объемной формы, создающий полости или отверстия в заготовке точно повторяющие его контуры. Такая технология достаточно энергозатратна, требует сложного в изготовлении инструмента и целесообразна только при серийном массовом производстве.
Качество реза
Наибольшее распространение в промышленности получили проволочные электроэрозионные станки. В частности DK7763 – проволочно-вырезной многопроходный станок. В качестве инструмента-электрода применяется многоразовая молибденовая проволока толщиной 0,018 мм.
Независимо от твердости, вязкости и других технологических свойств металла заготовки деталь имеет следующие параметры реза:
- шероховатость: 3,2-0,8 Ra;
- максимальная толщина: 600 мм;
- ширина: 0,02 мм;
- точность: 0,015 мм.
Резка, как и на любых металлообрабатывающих станках, может вестись на двух режимах. Черновые проходы характеризуются повышенной скоростью подачи (до 180/мм2), производительностью и грубой шероховатостью. При финишной обработке достигается максимальное качество поверхности реза, которое в некоторых случаях сопоставимо со шлифовальной операцией.
Преимущества способа
ЭЭО является альтернативным фрезеровке способом обработки металлов и обладает следующими преимуществами:
- резка любых металлов и сплавов, в том числе и в термообработанном состоянии – ковких и высокопрочных чугунов, конструкционных и инструментальных сталей, медь, алюминий, титан и т.д.;
- высокая точность при большой толщине реза;
- черновые и чистовые проходы выполняются без смены инструмента;
- минимальный нагрев детали, и как следствие предотвращение структурных и фазовых превращений, закалочных структур;
- возможность получения сверхмалых радиусов скругления как на наружных, так и внутренних поверхностях сложной формы;
- отсутствие механических нагрузок на заготовку;
- широкий диапазон габаритов вырезаемых деталей.
К недостаткам метода относят сравнительно невысокую скорость резки и повышенные расходы на электроэнергию.
Область применения
Использование электроэрозионной резке на станке DK7763 целесообразно при выполнении следующих видов работ:
- изготовление шестеренок, звездочек, зубчатых реек и венцов;
- выполнение шлицевых и шпоночных отверстий, пазов в предварительно закаленных изделиях;
- вырезка мелких изделий сложной формы – корпусов, обойм, лопаток, крепежной арматуры;
- изготовление инструментов деформирования – пуансоны, матрицы, фильеры;
- производство режущих инструментов – пластинок, резцов из твердого сплава.
Оборудование оснащено ЧПУ и современным программным обеспечением, что гарантирует максимальную точность и повторяемость при серийном производстве деталей сложной конфигурации.
